ORC發(fā)電的原理是以沸點遠低于水的有機物質(如丁烷、氯乙烷或氟利昂等[8])為工質，有機工質在熱力設備中不斷進行等壓加熱、絕熱膨脹、等壓放熱和絕熱壓縮4個過程，使熱能不斷轉化為機械能，帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能，發(fā)電裝置的循環(huán)系統(tǒng)由換熱器、汽輪機、冷凝器和給水泵組成[9]。ORC的具體過程為：機泵送來的有機工質在換熱器中經(jīng)低溫余熱加熱后成為過熱蒸汽，過熱蒸汽進入汽輪機，將熱能轉化為機械能，過熱蒸汽釋放出熱能后溫度、壓力均降低，成為乏汽，由冷凝器冷凝為液態(tài)，再經(jīng)機泵升壓，完成一個循環(huán)。因為有機工質的常壓沸點遠低于水的常壓沸點(100℃)，使得該有機工質在較低溫度下就可以汽化，因此可以充分利用低溫余熱作為熱源進行發(fā)電。國內ORC低溫余熱發(fā)電技術發(fā)展空間很大，仍有多項關鍵技術需要解決。湖南高效磁浮渦輪ORC低溫發(fā)電機組
在ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中，有機工質的研究和選擇是更重要的內容之一，因為有機工質的物理性質對熱源的回收效率起著決定性的作用，并對系統(tǒng)組件的設計難度有重要影響。例如，工質的冷凝壓力高，會導致密封系統(tǒng)設計難度高。由于ORC系統(tǒng)回收的是低溫余熱，為了使工作介質在較低溫度下汽化，應采用沸點較低的有機工作介質。同時，低沸點有機工作介質還應具有以下理想特性：低臨界壓力和臨界溫度，良好的干濕性能，低粘度，低表面張力，高循環(huán)效率，較高的安全性和環(huán)境友好性。220kwORC低溫發(fā)電機組生產(chǎn)公司有機朗肯循環(huán)發(fā)電，降低環(huán)境污染的有效途徑。
有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術是在朗肯循環(huán)的基礎上，采用低沸點的有機物作為循環(huán)工質，從溫度相對較低熱源吸收熱量，然后膨脹做功從而帶動發(fā)電機發(fā)電.與傳統(tǒng)的使用水蒸汽作為工質的發(fā)電技術相比，該技術能夠有效地把低品位的熱能轉化為高品位的電能，并具有系統(tǒng)結構簡單，發(fā)電過程安全可靠等優(yōu)勢，在工業(yè)余熱的回收，地熱能，太陽能等新能源的開發(fā)利用領域具有較大的前景。有機朗肯循環(huán)在回收低品位熱能具有很多有點，主要是：在回收中低品位熱能時效率高、結構簡單、工作壓力對密封要求低、采用新型工質的有機朗肯循環(huán)對環(huán)境友好等特點，因此有機朗肯循環(huán)被認為是一項切實可行的綠色能源技術。高等的余熱發(fā)電過程控制系統(tǒng)能確保余熱發(fā)電過程的安全、可靠及經(jīng)濟運行。有機朗肯循環(huán)過程具有多變量強耦合、非線性和不確定性等特點，所以有必要選擇一種先進的控制算法來提高余熱發(fā)電過程的性能。
有機朗肯循環(huán)（OrganicRankineCycle，簡稱ORC）是以低沸點有機物為工質的朗肯循環(huán)，主要由余熱鍋爐（或換熱器）、透平、冷凝器和工質泵四大部分組成。由于ORC在利用低品位能源方面具有眾多的優(yōu)勢，國內外的許多學者都展開了各方面的研究工作。目前對有機朗肯循環(huán)的研究主要分四個階段：第一階段：確定應用場合及工作條件，主要任務是確定有機朗肯循環(huán)應用的范圍，明確冷熱源溫度和能量負載等基本邊界條件；第二階段：進行循環(huán)基本的熱力學分析，主要任務是根據(jù)已確定循環(huán)邊界條件，結合工質的熱物性，進行熱力學分析比較，明確熱力過程，完善熱力循環(huán)設計，工質的熱物性對循環(huán)的性能其決定性作用，工質的篩選也是此階段的重要工作；第三階段：研究與實際熱源相結合的過程，在此過程中需要考慮到工質的流動性能和熱力學性能，同時對循環(huán)系統(tǒng)中特定的裝置部件例如透平機等的研究也需要展開；第四階段：系統(tǒng)的工程實際應用，主要是各種輔助設備的不斷完善和改進，包括控制軟件與輔助部件等。ORC余熱發(fā)電技術具有明顯的社會和經(jīng)濟效益。
有機朗肯循環(huán)(ORCs)特別適用于回收低品位熱源的能量。本文描述了一個用于從流量和溫度可變的余熱源中回收能量的小型ORC。傳統(tǒng)的靜態(tài)模型無法預測在變化的熱源下循環(huán)的瞬態(tài)行為，而這種能力對于在部分負荷運行和啟動和停止過程中模擬適當?shù)难h(huán)控制策略是必不可少的。因此，提出了一個ORC的動態(tài)模型，特別關注熱交換器的時變性能，其他部件的動態(tài)是次要的。提出并比較了三種不同的控制策略。仿真結果表明，基于各種工況下循環(huán)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化的模型預測控制策略效果更好。ORC發(fā)電機組的裝機容量和對電網(wǎng)的運用范圍更廣。220kwORC低溫發(fā)電機組生產(chǎn)公司
ORC發(fā)電技術市場潛力大。湖南高效磁浮渦輪ORC低溫發(fā)電機組
利用有機朗肯循環(huán)（ORC）將熱能轉化為機械能是一種利用低品位熱能的有效手段。ORC系統(tǒng)的典型設計過程通常包括：工質選擇、循環(huán)結構的選擇、運行參數(shù)的優(yōu)化、部件選型和尺寸設計，這是一個非常耗時且高度依賴于設計人員經(jīng)驗的過程，在大多數(shù)情況下很難實現(xiàn)更優(yōu)設計。近年來，人工智能這種新興的技術被工程界普遍采用，用于解決傳統(tǒng)手段難以解決的問題。在能源系統(tǒng)的設計中，研究人員也在嘗試利用這種新工具去解決ORC系統(tǒng)設計中的難點問題。目前，有關人工智能輔助ORC系統(tǒng)設計的研究比較零散，大多數(shù)工作仍屬于嘗試性的工作，不能為后續(xù)研究提供很好的指導。因此，本文對人工智能技術在ORC系統(tǒng)設計中的較新進展進行了文獻綜述，旨在厘清人工智能技術在ORC系統(tǒng)設計中的研究領域，并為人工智能技術更好地輔助ORC系統(tǒng)設計提供指導。湖南高效磁浮渦輪ORC低溫發(fā)電機組
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